瓦斯與礦塵防治技術-文庫吧在線文庫
【正文】 煤中的微孔 ≥ 80%類別 直徑 /mm CH4的存在形態(tài)微孔 〈 105 吸附、吸收小孔 105 ~ 104 吸收、游離中孔 104 ~ 103 表面吸附、游離大孔 103 ~ 101 游離二、表示孔隙特性的參數(shù)孔隙率（ f） 單位體積固體具有的孔隙容積。表示式：同上，可推得： 所以：cm3/g比表面 固體單位質(zhì)量或單位體積具有的孔隙總表面積。游離瓦斯含量高，易涌出，衰減快，可能發(fā)生突出。 吸附劑 能吸附其它物質(zhì)的介質(zhì)，如： 煤 ； 吸附質(zhì) 被吸附的物質(zhì)，如 CH4 。PXt=const等溫吸附線tXP=const等壓吸附線吸附方程A） Langmuir方程（ 1916年） 理論計算式：式中： X給定溫度下的吸附量， m3/t； a吸附常數(shù)，極限吸附量， m3/t； b吸附常數(shù)， MPa1。 艾琴格爾經(jīng)驗式：式中： Xch含有水份時瓦斯吸附量； Xg不含有水份時瓦斯吸附量； W 水份含量。 存在 ： n系數(shù)，通常取 n=1。 條件： A）孔隙、裂隙互相連通，形成一個統(tǒng)一的體系； B）等量的瓦斯處于 孔隙容積相同 的不同體系內(nèi)。 B）封孔 鉆孔到位后，用壓氣清渣。游離狀態(tài) 主要存在于大、中孔、裂隙空間內(nèi)，其間瓦斯分子作自由熱運動，顯示相應的瓦斯壓力。 煤層瓦斯包含： 游離瓦斯量 和 吸附瓦斯量瓦斯含量計算 （ 1）游離瓦斯量 由氣體狀態(tài)方程：考慮到瓦斯氣體可壓縮性，則有：粗略計算，假設：則：式中： P煤層瓦斯壓力， Mpa； V煤的孔容。 煤的平均甲烷含量與其變質(zhì)程度的定量關系曲線煤層的賦存狀態(tài)（ 1）露頭 成煤的地質(zhì)年代中，若有露頭長時間與大氣相通，瓦斯沿煤層流動， 煤層瓦斯往往沿煤層露頭排放，瓦斯含量大為減少。煤層和圍巖的透氣性 煤層圍巖 是指煤層直接頂、老頂和直接底板等在內(nèi)的一定厚度范圍的層段。(1) 褶皺構(gòu)造 褶皺的類型、封閉情況和復雜程度，對瓦斯賦存均有影響。 斷層的開放與封閉性決定于下列條件 ： a. 斷層的性質(zhì)和力學性質(zhì) 。 一般地，開放性斷層，不論其與地表是否連通，其附近，瓦斯含量低。 另一方面 ，在沒有隔氣蓋層、封閉條件不好的情況下，巖漿的高溫作用可以強化煤層瓦斯排放，使煤層瓦斯含量減小。 瓦斯在水中的溶解度僅為 1～ 4%。 c. 斷層將煤層斷開后，煤層與斷層另一盤接觸的巖層性質(zhì) ?！ ∶喊?、地 壘、地塹都為高瓦斯區(qū)。 頂板為多孔隙或脆性裂隙發(fā)育的巖石，如礫巖、砂巖時，瓦斯容易逸散。, 南翼： 6176。瓦斯含量系數(shù)法 測定原理 ：煤層瓦斯含量與瓦斯壓力之間，大致存在如下關系：式中： α －－瓦斯含量系數(shù)， m3/()，通過實驗室測定得出； P－－煤層瓦斯壓力， Mpa； X－－煤層瓦斯含量， m3/m3167。占瓦斯總量的 ＞ 80%。 水泥沙漿配比 ： 500號水泥：砂石：水：鋁粉（或石膏）＝１：１： 1~ ： v 膠圈粘液封孔測定瓦斯壓力 原理 ： 用膨脹著的膠圈封高壓粘液，再由高壓粘液封高壓瓦斯，由壓力表測定瓦斯壓力。 二、煤層瓦斯壓力測定 瓦斯壓力測定 ：打鉆、封孔、測壓 主要設備及儀表 鉆機、測定管、壓力表 。預測計算式：式中： P— 預測的甲烷帶內(nèi)深 H(m)處的瓦斯壓力， MPa gp— 瓦斯壓力梯度， MPa/m特例 ：式中： P0甲烷帶上部邊界處瓦斯壓力，取 。 特點 ： 在某一點上各向大小相等，方向與孔隙壁面垂直。C）都必林方程式中： a0極限吸附瓦斯量， cm/g； E吸附能， j/mol； P0極限吸附時的氣體壓力 ,Mpa； P吸附壓力 ,Mpa； T吸附溫度； n吸附結(jié)構(gòu)系數(shù)。 Ⅲ 、吸附是一種放熱反應，解吸，吸熱。 一般地，微孔不壓縮。礦 井 揮發(fā)份 /% 孔隙率 /%撫順老虎臺礦 鶴崗大陸 開灤馬家溝 12煤 本溪田師付 8煤 陽泉三礦 3 煤 焦作王封大煤 我國一些礦井煤的孔隙率煤的孔隙率與碳化程度的關系v 長焰煤開始Vr f 到焦瘦煤達到最小 ；而后 Vr f 到無煙煤達到最大。 ρo固體真密度， g/cm3。形成龐大的自由空間和表面。瓦斯空氣1000m800m600m400m200mCO2N2N2N2CH4CH4 四帶 ： CO2 N
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